Sólidos: propiedades, estrutura, densidade e exemplos

de chamada sólidos tales substancias que son capaces de formar o corpo e ten un volume. De líquidos e gases, que se distinguen pola súa forma. Os sólidos reter a forma do corpo debido ao feito das súas partículas non son capaces de moverse libremente. Eles difiren na súa densidade, ductilidade, condutividade eléctrica e cor. Eles tamén teñen outras propiedades. Por exemplo, a maioría destas substancias son derretidas durante o quecemento, a adquisición do estado de agregación líquido. Algúns deles cando Calefacción inmediatamente gaseificado (sublimado). Pero hai tamén aqueles que se dividen en outras substancias.

Tipos de sólidos

Todos os sólidos están divididos en dous grupos.

1. Amorfo, en que as partículas individuais están dispostas aleatoriamente. Noutras palabras, eles non teñen unha estrutura clara (específico). Estes sólidos poden ser fundidos nun determinado intervalo de temperatura prescrita. O máis común destes inclúen o vidro e resina.
2. Cristal, que á súa vez son subdivididos en 4 tipos: atómico, molecular, iónico, metálica. As partículas están localizados só nun determinado nivel, é dicir, na rede cristalina. A súa xeometría en diferentes substancias pode variar moito.

Os sólidos cristalinos prevalecer sobre amorfa nos seus números.

Tipos de sólidos cristalinos

En practicamente todas as substancias sólidas teñen unha estrutura cristalina. Eles difiren na súa estrutura. Na súa cristalino nós de celosía conter varias partículas e produtos químicos. É segundo eles, e eles teñen os seus nomes. Cada tipo ten propiedades específicas para iso:

• As estrutura de cristal partículas sólidas atómicas vinculados por unha enlace covalente. Distínguese por súa forza. Debido a isto, as referidas substancias teñen un alto punto de fusión e ebulición. Este tipo inclúe cuarzo e diamante.
• Na malla cristalina da conexión molecular entre as partículas caracterízase pola súa debilidade. As sustancias deste tipo caracterízanse pola facilidade de fusión e ebulición. Eles caracterízanse pola volatilidade, debido a que ten un certo cheiro. Estes sólidos son xeo, azucre. Movemento de moléculas en sólidos deste tipo caracterízanse pola súa actividade.
• A estrutura cristalina iónica nos ganglios cambiar respectivas partículas cargadas positivamente e negativamente. Son mantidos por atracción electrostática. Este tipo de estrutura existe en álcalis, sales, óxidos básicos. Moitas sustancias deste tipo son pronto solubles en auga. Debido á moi forte conexión entre os ións son refractarios. Case todos son inodoras, xa que se caracterizan por non volatilidade. As sustancias con reticulado iónica incapaces de conducir a corrente eléctrica, como na súa composición non hai electróns libres. Un exemplo típico do ión sólido - sal. Tal estrutura de cristal dáse o desprezable. Isto é debido ao feito de que calquera de súa mudanza pode causar forzas repulsivas ión.
• A estrutura de cristal único metálico ións químicos están presentes nos ganglios, cargados positivamente. Entre eles, hai electróns libres a través do cal pasa excelente enerxía térmica e eléctrica. É por iso que os metais característica diferente, como condutividade.

Conceptos xerais de sólidos

Sólidos e substancias - é practicamente o mesmo. Estes termos se refire a un dos 4 estados de agregación. Sólidos ter unha forma estable eo carácter do movemento térmico de átomos. O último facer pequenas oscilacións preto das posicións de equilibrio. Rama da ciencia que trata sobre o estudo da composición e estrutura interna, chamada física do estado sólido. Hai outras áreas importantes do coñecemento parte en tales sustancias. Cambiando a forma por influencias externas e de movemento chamado mecánica dos corpos deformables.

Debido ás distintas propiedades dos sólidos, eles foron utilizados en varios dispositivos técnicos creados polo home. Na maioría das veces a partir do seu uso foron propiedades tales como dureza, volume, masa, elasticidade, plasticidade, fraxilidade. A ciencia moderna se pode usar e outras calidades de sólidos que poden ser detectadas só en laboratorio.

Que é de cristal

Cristais - un corpo sólido colocado nunha certa orde partículas. Cada química ten a súa propia estrutura. Seus átomos de formar un empilhado periódica tridimensionalmente reticulado chamado. As materias sólidas teñen unha estrutura de simetría diferente. estado sólido cristalino é considerada estable, porque ten unha cantidade mínima de enerxía potencial.

A gran maioría dos materiais sólidos (naturais) consiste nun gran número de grans individuais orientadas aleatoriamente (cristalitos). Tales sustancias son chamadas policristalino. Estes inclúen ligas e metais técnicos, así como unha morea de pedras. Monocristalino chamados cristais únicos sintéticos ou naturais.

Na maioría dos tales corpos sólidos fórmanse a partir do estado de fase líquida, sometido a derreter ou solución. Ás veces, son derivados dun estado gasoso. Este proceso é chamado de cristalización. Grazas ao progreso científico e técnico do proceso de cultivo (síntese) de varias sustancias producidas escala industrial. A maioría dos cristais ten unha forma natural dun poliedro regular. Os seus tamaños varían amplamente. Por exemplo, cuarzo natural (cristal de rocha) pode pesar ata centos de quilos e diamantes - ata varios gramos.

En sólidos amorfos, os átomos están en constante oscilación arredor de puntos situados aleatoriamente. Almacenan algunha orde de curto alcance, pero non de longo alcance. Isto é debido ao feito de que as súas moléculas están dispostas a unha distancia que se pode comparar co seu tamaño. O máis común no noso exemplo de vida de que este é un estado vítreo sólida. Os materiais amorfos son frecuentemente considerados como un líquido cunha viscosidade infinitamente grande. O tempo de cristalización é ás veces tan grande que non aparece.

Que as propiedades enriba destas sustancias tornalos únicos. sólidos amorfos son considerados inestables, porque co paso do tempo pode ir ao estado cristalino.

Moléculas, átomos, un dos cales comprende un sólido embalado con alta densidade. Eles practicamente manter a súa posición relativa con respecto a outras partículas e son mantidos xuntos por interacción intermolecular. A distancia entre as moléculas do sólido en diferentes direccións chámase o parámetro de rede cristalina. A estrutura da substancia ea súa simetría definir unha pluralidade de propiedades, como a banda de electróns, a clivagem ea óptica. Cando exposto a forzas de sólidos suficientemente grandes, estas calidades poden ser máis ou menos violado. Cando este sólido deformación residual receptivo.

Os átomos de corpos sólidos oscilar, o que é debido á posesión de enerxía térmica. Unha vez que son insignificantes, eles só poden ser observados en condicións de laboratorio. A estrutura molecular de sólidos afectar, en gran parte as súas propiedades.

O estudo de sólidos

Propiedades propiedades destes materiais, a súa calidade e partículas movemento estudou varias subseções de física do estado sólido.

Para o estudo usado: espectroscopia de radio, a análise estrutural por raios X e outros métodos. Así estudar as propiedades mecánicas, físicas e térmicas de sólidos. A dureza, resistencia á tensión, resistencia a tracción, a transformación de fase estuda Materiais. E en gran parte se superpón coa física de sólidos. Hai outra ciencia moderna importante. Para estudar existente e sintetizar novas sustancias realizadas química de estado sólido.

características sólidos

o movemento do personaxe de electróns átomos de sólidos externos determina moitas das súas propiedades, por exemplo, electricamente. Hai 5 clases de tales órganos. Eles defínense de acordo co tipo de átomos de:

• Iónico, característica básica do que é a forza de atracción electrostática. As súas características: reflexión e absorción de luz na rexión do infravermello. A baixa temperatura, a conexión iónica caracterízase por unha baixa condutividade eléctrica. Un exemplo dun tal material é o sal sódico do ácido clorhídrico (NaCl).
• Covalente realizado a costa de un par de electróns, que pertence aos dous átomos. Esta ligazón está dividido en: single (individual), dobres e triples. Estes nomes indican a presenza de pares de electróns (1, 2, 3). conexións dobres e triplas chámanse múltiples. Hai outra división do grupo. Así, dependendo da distribución de densidade de electróns do enlace polar e non polar illado. A primeira está constituída por varios átomos, ea segunda - igual. Tal estado sólido da materia, cuxos exemplos son - un diamante (C) e silicio (Si), caracterizado pola súa densidade. A maioría dos cristais sólidos son só unha enlace covalente.
• De metal formado pola combinación dos electróns de valencia dos átomos. Como un resultado, hai un total de nube de electróns que se traslada baixo a influencia dunha tensión eléctrica. ligante metálico está formado cando os átomos de conexión de lonxitude. Que son capaces de doar electróns. Moitos metais, compostos complexos desta conexión é formado o estado sólido da materia. Exemplos: sódico bario, aluminio, cobre, ouro. Os compostos non metálicos son os seguintes: AlCr _2, Ca ₂ Cu, Cu _{5 8 Zn.} As sustancias cunha conexión de metal (metais) son diferentes en propiedades físicas. Poden ser líquidos (Hg), suave (Na, K), moi difícil (W, Nb).
• Molecular procedentes de cristais que se forman moléculas separadas de materia. Caracterízase por lagoas entre moléculas con densidade electrica de cero. que ligan átomos de forza en eses cristais son considerables. Nas mesmas moléculas que son atraídos a outro atracción intermolecular un feble nivel. É por iso que as conexións entre eles son facilmente destruídos pola calor. As conexións entre os átomos de colapso moito máis difícil. conexión molecular divídese en orientación, de dispersión e de indución. Un exemplo dunha tal substancia sólida e metano.
• Hidróxeno, que se produce entre os átomos de polarizadas positivamente ou moléculas destes e polarizado negativamente menor partícula dunha molécula ou doutras partes. Estas relacións poden ser atribuídas xeo.

propiedades sólidos

O que sabemos hoxe? Os científicos hai moito tempo estudando as propiedades das substancias en estado sólido. Cando expostos a temperaturas e cambia-lo. A transición do fluído corporal chámase fusión. A transformación dun sólido ao estado gasoso é chamado de sublimação. Coa diminución da temperatura produce a cristalización sólido. Algunhas substancias baixo a influencia do frío trasladado para a fase amorfa. Este proceso é chamado de científicos de vitrificación.

En transicións de fase se modifica a estrutura interna de sólidos. A maior ordenación adquire a temperatura é moi reducida. A presión atmosférica e unha temperatura T> 0 K calquera sustancia existente na natureza, solidificar. Só o helio, a cristalización de que é necesario para a presión de 24 atm, é unha excepción a esta regra.

estado sólido dá distintas propiedades físicas. Eles describen o comportamento específico dos organismos baixo a influencia de certos campos e forzas. Estas propiedades son divididos en grupos. 3 Asignar método de exposición correspondente a tres tipos de enerxía (mecánicos, térmicos, electromagnético). Por conseguinte existen tres grupos de propiedades físicas de sólidos:

• propiedades mecánicas relacionadas co estrés e deformación dos corpos. Segundo estes criterios, os sólidos están divididos en elástico, reológica, forza e tecnoloxía. O resto é o corpo mantén a súa forma, pero se pode cambiar por unha forza externa. Neste caso, pode ser de deformación plástica (posición inicial non devolveu), elásticas (retorna á forma orixinal) é destrutiva (cando un determinado limiar decae / pausa). Comentar estes esforzos describir módulos elásticos. Sólido non só resiste á compresión, along, pero tamén cambia, torsión e flexión. a forza do corpo ríxido para resistir ao chamado da súa propiedade destruída.
• Térmica que se manifesta baixo a influencia de campos térmicos. Unha das propiedades máis importantes - punto de fusión, en que o corpo converte a un estado líquido. Obsérvase que, en sólidos cristalinos. corpos amorfos posúen calor latente de fusión, como a súa transición ao estado líquido cando a temperatura é aumentado gradualmente. Ao alcanzar un determinado corpo amorfo de calor perde a súa elasticidade e se fai plasticidade. Este estado significa que a realización da súa temperatura de transición vítrea. Cando o quecemento ocorre deformación do corpo ríxido. Ademais, moitas veces se expande. Cuantitativamente, esta condición é caracterizada por un factor. A temperatura do corpo afecta as propiedades mecánicas, como a fluidez, plasticidade, firmeza e forza.
• Electromagnético asociado coa exposición ao fluxo de micropartículas sólidas e de ondas electromagnéticas de alta rixidez. Estes inclúen condicional e propiedades radioactivas.

estrutura de banda

Os sólidos foron clasificados e a así chamada estrutura de banda. Así, entre os que destacan:

• Condutores, caracterizado polo feito das bandas de condutividade e de Valencia se sobrepoñen. Así, os electróns poden moverse entre eles, producindo menor enerxía. Para condutores son todos os metais. Cando unha corrente eléctrica é formado cun tal potencial corpo diferenza (debido á libre circulación de electróns entre os puntos coa menor e alto potencial).
• Dieléctrica, que áreas non se sobrepoñen. O intervalo entre eles é maior que 4 eV. Para conducir electróns de valencia para esixir banda de condución de enerxía de grande porte. Grazas a estas propiedades dieléctricos practicamente non condutora.
• Semicondutores, caracterizado pola ausencia de bandas de condución e de Valencia. O intervalo entre eles é menor que 4 eV. Para a transferencia de electróns de valencia para a banda de condución require menos enerxía que dieléctrica. semicondutores puros (non conectado e autofunções) mal actual é pasado.

movemento molecular nos sólidos en cuestión as súas propiedades electromagnéticas.

outras propiedades

Os sólidos divídense e as súas propiedades magnéticas. Existen tres grupos:

• diamagnéticos propiedades que dependen pouco sobre a temperatura ou o estado de agregación.
• Paramagnético, resultante da orientación dos electróns de condución e os momentos magnéticos dos átomos. Segundo a súa susceptibilidade de Curie diminúe a medida que a temperatura. Así, a 300 K é de 10 ^-5.
• Un corpo magnético cunha estrutura ordenada que ten orde de longo alcance de átomos. Nós nos da celosía son periodicamente dispostas partículas con momentos magnéticos. Estes sólidos e substancias frecuentemente utilizado en diferentes ámbitos de actividade humana.

A substancia máis dura na natureza

Que son eles? sólidos densidade determinan en gran parte a súa dureza. Nos últimos anos, os científicos descubriron varios materiais que afirman ser "o corpo máis duradeiro." Máis sólido - lo fullerite (moléculas de cristal cun fulereno), que é preto de 1,5 veces máis difícil do que o diamante. Desafortunadamente, é actualmente dispoñible en cantidades moi pequenas.

Ata o momento, a sustancia máis dura, que máis tarde pode ser usado na industria - lonsdalite (hexagonal diamante). É 58% máis duro que o diamante. Lonsdalite - modificación alotrópica do carbono. A súa estrutura de cristal é moi semellante a un diamante. Lonsdaleite célula contén 4 átomos, pero o diamante - 8. dos cristais comunmente utilizados hoxe en día é o máis difícil de diamante.